您当前的位置:首页 > 主题内容 > 临床麻醉 > 基础与临床研究

小儿中低温体外循环心脏手术期间血浆肾上腺髓质素的变化

时间:2010-08-24 11:36:32  来源:  作者:

耿智隆 刘东 马辉兰 王英峰 王鹏 汪惠文

兰州军区兰州总医院麻醉科,甘肃兰州 730050


【摘要】 目的 探讨小儿先天性心脏病心脏手术期间血浆肾上腺髓质素(AM) 的变化规律。方法 选择中低温体外循环(CPB)心脏手术患儿10 例,分别于全麻诱导后10 min 、阻断主动脉前即刻、阻断主动脉后5 min 、开放主动脉后5 min 、术后3h 采集动脉血,采用特异性放射免疫方法测定血浆AM浓度。结果 CPB 开始患儿血浆AM 即逐渐增高,开放主动脉后血浆AM 浓度显著增高( P < 0. 05) ,术后3h 进一步升高(P < 0. 01) ,且净增值( △AM) 与CPB 时间呈显著正相关( r =0.89 , P <0. 01) 。结论 小儿心脏手术期间血浆AM 浓度增高,可能与拮抗心脏手术期间外周血管阻力增加或调节围术期的体液、电解质平衡稳态有关。  

【关键词】 心脏外科手术; 体外循环; 肾上腺髓质素; 小儿 

肾上腺髓质素(adrenomedullin,AM) 是一种强效舒血管活性多肽,对心血管功能调节具有重要的作用[1] 。国外资料[2] 报道成人心脏手术期间血浆AM 水平升高, 但对先天性心脏病(congenitalheart disease ,CHD) 患儿心脏手术期间血浆AM 的变化规律尚不清楚。本研究通过对CHD 心内矫治术小儿血浆AM 的动态监测,旨在探讨体外循环对CHD小儿血浆AM 的影响及其病理生理学意义。

1  资料与方法

1. 1  一般资料 200210 月~12 月施行心内畸形矫治术的CHD 患儿10 例,其中房间隔缺损(ASD) 3 例,室间隔缺损(VSD) 6 例,ASD+VSD1 例。男4 例,女6 例; 年龄2. 5~12 岁,平均(6. 5 ±3. 6) 岁; 体重12~26 kg 。均经体检、心脏Doppler 超声以及手术确诊,均不合并肺动脉高压( 肺动脉收缩压< 30 mm Hg) 。术前均无肝、肾或呼吸系统疾患。

1. 2  麻醉方法 依次静脉注射咪达唑仑0. 1~0.2 mg/kg 、芬太尼5 ~10μg/ kg 、维库溴胺mg/kg 后行气管插管。全麻维持用药: 吸%~2.0 % 异氟烷, 间断静脉注射芬太尼10~20μg/ kg 。术中吸氧浓度(FiO2)为0.5 , 维持呼气末CO2 分压(EtCO2) 36~40 mm Hg (1 mm Hg= 0. 133 kPa) 。

1. 3  体外循环方法 采用Sarns体外循环机,膜式氧合器,采用α稳态原则维持血液酸碱平衡。预冲液为血定安和乳酸林格液。经主动脉根部灌注高钾冷停跳液实施心肌保护; 非搏动灌注100~120 ml/ (min?kg) ;中度低温(30 ℃~32 ℃), 缓慢复温,速度为0. 2 ℃~0. 3 ℃/min 。

1. 4  血浆AM测定 分别在以下时点采集桡动脉血2 ml: 全麻诱导插管后10 min (A , 基础值) 、阻断主动脉前即刻(B) 、阻断主动脉后5 min (C) 、开放主动脉后5min (D) 、术后3 h (E) 。立即置于含抑肽酶40μl 、10 % EDTA-Na2 30 μl 的试管中,4 ℃, 3 000 r/ min 离心10min, 分离出血浆置于-20 ℃冰箱保存,一次性检测。AM 测定采用特异性放射免疫方法,药盒由中美合资北京原博生物医学工程有限公司提供。采用中国科技大学科技实业总公司生产的GC-911γ放射免疫计数仪进行闪烁计数。

1. 5  统计学处理 数据以?x ±s 表示,采用单因素方差分析和Pearson相关分析。

2  结果

体外循环时间23~119 (51. 25 ±32. 15) min , 主动脉阻断时间10~61(23. 87 ±18. 33) min 。患儿血浆AM 基础值(A) 为(47. 92 ±15. 49) pg/ ml , 体外循环开始主动脉阻断前(B) 为(81.60 ±18. 83) pg/ ml 、后5 min (C) 为(72. 79 ±11.79)pg/ ml , 血浆AM 浓度有增高趋势( P >0. 05) 。开放主动脉5 min 时(D) 血浆AM 浓度升高至( 119. 46 ±36. 54 ) pg/ml ( P < 0.05) ,但与此时平均动脉压(MAP) 、主动脉阻断时间均无显著相关性。术后3 h (E) 为(300. 79 ±100.54)pg/ ml , 血浆AM 浓度进一步升高(P < 0. 01) ,且净增值( △AM) ( E 点与A 点AM 的差值) 与体外循环时间呈显著正相关( r = 0.72, P < 0. 01) ,见图1 。

3  讨论

本研究结果显示,中低温体外循环心脏手术期间小儿血浆AM 逐渐升高,开放主动脉后增加尤为显著,但与此时的MAP 、阻断主动脉时间均无显著相关性;术后3h血浆AM 浓度约为术前基础值的6 倍,此时AM 净增值与体外循环时间呈显著正相关。

    AM 是1993 年日本学者Kitamura 等[3] 从嗜铬细胞瘤组织提取液中发现的一种新的血管活性多肽,它的C 端与降钙素基因相关肽有轻度同源性。人肾上腺髓质,肾、心、肺脏等组织器官均有高水平AMmRNA 表达[4] ,提示这些器官可能分泌AM 入血。心脏压力与容量超负荷所引起的机械应激、低氧、缺血或高血糖等代谢因素均可诱发心肌表达AM[5] 尽管如此,心脏手术期间血浆AM 升高的确切来源尚不清楚。Nishikimi等[6] 研究发现心、肺组织并不是成人心脏手术期间血浆AM升高的主要来源。RNA blot 分析发现培养的大鼠主动脉内皮细胞中AM 的mRNA是肾上腺髓质、肺和心脏组织的20 ~40 倍,而内皮细胞中AM 含量只有培养液含量的1.9%; 培养的血管平滑肌24 hAM分泌量是内皮细胞的1/6 , 胞内AM 含量也低于内皮细胞[7] 。这提示血管内皮细胞和平滑肌细胞能主动合成、分泌大量的AM , 可能是血浆中AM 的主要来源。多种炎性细胞因子(如TNF-α,IL-1和IL-6),通过NO 依赖和非NO 依赖机制,可使培养的血管内皮细胞(EC) 和平滑肌细胞(VSMC) 合成、释放大量的AM[8] 。Shoji 等[9] 发现静脉注射脂多糖后,大鼠血浆AM 升高近20 倍,同时多种脏器中AMmRNA 表达增加。小儿体外循环下心脏手术可引起全身性炎症反应,血浆TNF-α、IL-6 在体外循环开始即明显增加,持续至术后2 h[10] 。因此,Nagata 等[2] 推测心脏手术中AM 生成增加可能与体外循环诱发的细胞因子增多有关。本研究中血浆AM的净增值与体外循环时间呈显著正相关也支持这一假设。另一方面,体液因素如血管紧张素Ⅱ(Ang Ⅱ) 和内皮素(ET) 1 、NO 供体均能使血管内皮细胞AM 释放增加[5 ,11] 。血管内皮细胞合成、释放AM 与内皮素的速率相当[7] Komai 等[12] 报道小儿心脏手术在开放主动脉后血浆内皮素水平显著升高,停体外循环后3~6h达峰值。本研究中血浆AM的时程变化与内皮素的变化一致。因此,推测CHD 患儿心脏手术期间血浆AM增高可能与手术应激、体外循环等诱发的炎性反应递质和应激激素的共同作用下,血管内皮细胞合成、分泌AM增多有关。

  心脏手术期间AM 的主要生物学作用包括舒张血管降血压、增加肾血流量、排钠利尿、抑制AngⅡ刺激的醛固酮分泌、拮抗Ang Ⅱ的升压作用等[3 ,13] 。因此,心脏手术期间血浆AM浓度增加可能发挥舒张血管或排钠利尿激素的作用,以减轻体外循环后外周血管阻力过分增加或液体潴留,维持体循环和肺循环的稳定:降低心脏前、后负荷,改善心脏功能, 产生有益的血流动力学效应。最新研究发现,AM通过激活第二信使cAMP 和NO-cGMP 依赖的信号途径,产生抗氧化作用,并且能剂量依赖性地减轻氧化剂所致的血管内皮通透性增高[14] 。这提示AM 可能对体外循环相关的心、肺缺血2再灌注损伤有保护作用,有利于减轻心脏手术后微血管渗漏。 

        本研究发现体外循环开始患儿血浆AM 即逐步升高,至开放主动脉后5 min 显著增加,术后3h进一步增加,这提示体外循环可能是引起心脏手术期间血浆AM 升高的重要因素,结果与Nishikimi 等[6] 报道的一组成人心脏手术资料相似。体外循环期间AM 缓慢增加的原因可能与其分泌机制有关。研究发现,AM 的分泌调节主要受基因表达的影响,而不象经典的激素那样大量储存于分泌性颗粒中[7] 。因此,受刺激后细胞内开始合成AM 与外周血中AM 增加之间可能存在滞后效应。


1  术后3h △AM 与体外循环时间的关系


参考文献:

[1]Jougasaki M,Burnett JC. Adrenomedullin: potential inphysiology and pathophysiology[J].Life Sci,2000,66 (10) :855-872.

[2]NagataN,KitamuraK,KateJ,etal.The effect ofhypothermic cardiopulmonary bypass on plasmaadrenomedullin in adult cardiacsurgical patients[J].AnesthAnalg,1997,84 (6) :1193-1197.

[3] Kitamura K,Kangawa K,Kawamoto M,etal.Adrenomedullin:a novelhypotensive peptide isolated from humanpheochromocytoma [J].BiochemBiophys Res Commun,1993,192 (2) :553-560.

[4]Ichiki Y,Kitamura K,Kangawa T,etal.Distribution andcharacterization of immunoreactive adrenomedullin in human tissue and plas ma[J].FEBSLett,1994,338 (1) :6-10.

[5] EtoT,KatoJ,Kitamura K.Regulation of production andsecretion ofadrenomedullin in the cardiovascular system[J ]. Regul Pept , 2003,112(1) :61-69.

[6]Nishikimi T, Hayashi Y, Iribu G,et al. Increasedplasma a2 drenomedullinconcentrations during cardiac surgery[J].Clin Sci, 1998 ,94 (6) :585-590.

[7]  Sugo S,Minamino N,Kangawa K,et al. Endothelial cellsactively synthesize and secrete adrenomedullin[J ]. Biochem Biophys Res Commun ,1994 ,201 (3):1160-1166.

[8] Hofbauer KH,Schoof E,Kurtz A,et al. Inflammatory cytokines stimulate adrenomedullinexpression through nitric oxide-dependent and independent pathways[J]. Hypertension ,2002 ,39 (1) :161-167.

[9]  Shoji H,Minamino N,Kangawa K,et al. Endotoxinmarkedly elevates plasma concentration and genetranscription ofadrenomedullin in rat[J].BiochemBiophys ResCommun,1995,215 (3):531-537.

[10] Carvalho MV ,Malut MA ,Catani R ,et al. Cytokinesand pediatric openheart surgery with cardiopulmonary bypass [J ]. CardiolYoung ,2001 ,11(1) :36-43.

[11] EvansJJ,YoussefAH,Yandle TG,etal.Effects ofendothelin1 on release ofadrenomedullin and C-type natriuretic peptide fromindividual humanvascular endothelial cells[J].J Endocrinol, 2002 ,175 (1):225-232.

[12] Komai H ,Adatia IT , Elliott MJ ,et al. Increasedplasma levels ofendothelin1 after cardiopulmonary bypass in patients withpulmonaryhypertension and congenital heart disease[J].J Thorac CardiovascSurg,1993 ,106 (3) :473-478.

[13] Taylor MM , Samson WK. Adrenomedullin and theintegrative physiologyof fluid and electrolyte balance[J].MicroscRes Tech,2002 ,57 (2):105-109.

[14] Hippenstiel S,WitzenrathM,SchmeckB,etal.Adrenomedullin reducesendothelial hyperpermeability[J].Circ Res,2002,91 (7): 618-625.


来顶一下
返回首页
返回首页

本周热点文章

站内搜索: 高级搜索
关于我们 | 主编信箱 | 广告查询 | 联系我们 | 网站地图 |